物质的检验

常见物质的检验

[教学背景]

本节教材在学习了物质的分离和提纯后，很自然地得出要辨别事物，首先应抓住事物的某些特征。在化学研究中，人们经常要根据某些特征反应、特征现象、特征反应条件等对物质进行检验，以确定物质的组成。常见物质的检验是根据物质的特征性质、特征反应、特征的反应条件、特征现象等利用实验将物质进行检验，根据化学实验现象，运用相关的化学知识和技能，对实验的结论作出判断。

教材中选用了一些能够被高中学生所理解的铵根离子，硫酸根离子，氯离子的检验，也是基于既复习初中化学知识，又学习物质检验方法的目地。把焰色反应作为“拓展视野”的内容，又在后面提到现代分析测试方法，目的是让学生了解物质检验方法也是多样的。

依据课程标准，主要的学习目标是：

1、学会ClˉSO

42ˉCO

3

2ˉNH

4

+ 等离子检验的实验技能。

2、能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分。

3、激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实验能力。

4、初步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。

5、进一步了解化学学科特点，加深对科学本质的认识，提高创新精神和实践能力。

6、能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。

7、结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性，初步形成良好的实验工作习惯。

[案例设计]

设计思路

本节课通过实验的方式让学生充分利用实验现象，归纳总结检验物质的常见方法，同时让学生初步学会实验方案的设计。化学实验方案的设计是在实施实验之前，根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法进行的一种规划。通过化学实验方案的设计，可以培养学生综合运用理论知识和实验技能的能力，在设计中巩固和深化理论知识，在实验中熟练和提高实验技能。同时，也可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，在实验中启迪学生的创造性思维。

首先从学生已知的复分解反应入手，引出物质检验的依据，不管哪种检验方法都是以物质的某些特征来判断的；然后让学生根据教材要求进行实验探究，一起归纳总结 Cl ˉ、SO 42ˉ、CO 32ˉ、NH 4+ 、 K +等离子的检验方法；最后让学生运用离子特征反应检验法和焰色反应法设计简单实验方案，探讨一些常见物质的成分。

再从日常事物出发引入课题，既让学生感兴趣，又让学生明白常见物质检验的依据；接着具体介绍各种常见物质的检验方法，让学生理解并掌握C l

ˉ、SO 42ˉ、NH 4+ 、K +、 等离子的检验方法，特别是焰色反应；然后指导学生搜集并归纳从初中到现在学过哪些常见的物质检验方法；最后运用常见物质的检验方法解决一些实际问题。 具体思路：

建议使用“提出问题——实验发现——结论”的教学模式。本课时有以下几点内容：

1、帮助学生分清以下几种提法：①物质的鉴定：根据物质的特性，用化学方法分析其组成，从而确定是不是这种物质。一定要通过实验将该物质的组分逐一检验出来，然后确定。②物质的鉴别：利用几种物质的不同性质，通过物理或化学方法把它们一一区别开。③物质的推断：利用实验现象和物质或离子的特性，对推断的物质或离子作出正确的判断。

2、组织学生分组进行活动与探究4个实验，将物质检验的一般要求渗透进去：①反应要有明显的现象，如溶液的颜色改变，沉淀的生成或溶解，气体的产生等；②注意反应所要求的酸碱度，浓度和温度③排除某些物质或离子的干扰；④反应要有特效性和选择性。

3、通过学生分组实验讨论，帮助学生理清未知物检验的步骤：首先进行外观观察，确定其状态、颜色和气味等，然后取样。当样品是固体时，一般应配成溶液，而后进行检验。在检验配好的溶液中是否含有某种离子时，每次应取少量溶液进行检验，不能将检测试剂全部加入待检验的溶液中。

4、常见阴、阳离子的检验

围绕课本中阴、阳离子的检验展开一些讨论，有条件的学校还可以进行学生实验来验证方法是否正确。

教学重点：掌握常见物质的检验方法。

教学难点：常见物质的检验方法。

教具准备：多媒体、投影仪、图片若干。

教学过程

课题的引入——常见物质的检验

师：说明要辨别事物，应抓住事物的某些特征。在化学研究中，人们经常要根据某些特征反应、特征现象、特征反应等对物质进行检验，以确定物质的组成。

提问：同学们，你能举例说明根据一些特征，检验某些化学物质吗？

生1：如遇淀粉显蓝色的是单质碘。

生2：点燃可燃性气体，产生轻微爆鸣声，可判断为氢气。

生3：加入硝酸银的稀硝酸溶液，产生白色沉淀的说明含有氯离子。

……

师：同学们的思维非常活跃，相信同学们在接下来的实验中会做得更好。

板书：

常见物质的检验

一、常见物质的检验方法

师：下面我们一起完成“活动与探究”中的实验问题。

推进新课

[活动与探究]1、氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用化化肥。下列实验将帮助我们探究这几种盐中所含离子的检验方法。

[实验1]取两支试管，分别加入2mL、NH

4Cl、（NH

4

）

2

SO

4

溶液，再各加入2mL NaOH

溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）靠近试管口，观察试纸的颜色变化。

[实验2]取两支试管，分别加入少量NH

4Cl、KCl溶液，再各滴加几滴AgNO

3

溶液和

稀硝酸，观察实验现象。

[实验3]取两支试管，分别加入量（NH

4）

2

SO

4

、K

2

SO

4

溶液，再各滴加几滴BaCl

2

溶液

和稀盐酸，观察实验现象。

[实验4]取一根铂丝（或细铁丝），放在酒精灯（或煤气灯）火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼热，透过蓝色钻玻璃观察火焰颜色。再用稀盐酸

洗净铂丝，并在火焰上焰烧至无色，蘸取少量K

2SO

4

溶液，重复以上实验。

[分组实验]学生完成实验1—4，请注意记录实验现象，并填写实验报告单。师：分组指导，作出操作示范。

（实验分毕）

师：请同学们将实验报告单展示，并讲解

师：通过同学们的动手实验，刚才的这位同学观察的实验现象和得出的结论十分正确。今后我们的学习，还要像今天一样，通过动手实验，观察现象，得出结论，这样我们定会理解和掌握化化学这门功课。

师：我们继续完成“活动与探究”。

[活动与探究]2、在以前的学习和上述探活动中，我们已经了解了一些物质的检验方法。请你回忆已学的内容，尽可能多地将物质的检验方法填写到下表中，并与同学交流讨论。

（学生活动）学生思考、填表。

（分组活动）同学间相互交流、讨论。

师：巡视或参与到某一小组中。

（学生汇报）展示所填表格，并讲解。

板书：

师：同学们归纳得很好，从同学们归纳的待检验物质中，阳离子的检验很少，若要检验一些常见的金属阳离子，可采用哪些方法呢？我们一起进行探讨。

板书：

二、焰色反应

请同学看教材上的图片，不同元素呈现出的焰色反应。

板书：1、焰色反应定义：某些金属或它们的化合物在灼热时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。

2、焰色反应鉴别盐类的实验方法和步骤

①取一根铂丝在火焰上灼烧至原火焰色，若火焰有颜色可将铂丝在盐酸中蘸一下，再灼热至原火焰色。

②蘸取钾盐溶液（沾取钾盐固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钻玻璃去观察

③盐酸洗铂丝。

④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需要再酸洗，再灼烧）。

⑤再蘸取（沾取）另外的化学药品进行实验。

演示：改进实验方法，增强实验效果。

[实验准备]药品：酒精、碳酸锂固体、碳酸钠固体、碳酸钾固体、碳酸钙固体、硫酸锶固体、硫酸钡固体。

仪器：六个蒸发皿、药匙六支、坩埚钳、火柴。

[实验步骤]①在六支蒸发皿中分别入装入少量酒精；

②分别点燃蒸发皿中的酒精；

③分别向六支蒸发皿中撒入碳酸锂固体、碳酸钠固体、碳酸钾固体、碳酸钙固体、硫酸锶固体、硫酸钡固体。

④观察现象。

[实验现象]火焰分别呈现为：锂元素——紫红色、钠元素——黄色、钾元素——紫色（透过蓝色钻玻璃）、钙元素——砖红色、锶元素——洋红色、钡元素——黄绿色。

师：我们可用焰色反应鉴定钠、钾、钙等金属元素。在现代化学分析测试中，常借助于一些仪器来分析化学物质的组成，如用元素仪测定物质中是否含C、H、O、N、S、

Cl、Br等元素，用红外光谱仪来确定物质中是否存在一些有机物基团，用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素。

课堂小结

本节课我们根据物质的特征反应、特征现象，可以对物质进行检验，也可用焰色反应鉴定钠、钾、钙等金属元素。

布置作业

练习与实践2，3

P

25

板书设计

常见物质的检验

一、常见物质的检验方法

二、焰色反应

1、焰色反应定义：某些金属或它们的化合物在灼热时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。

2、焰色反应鉴别盐类的实验方法和步骤

[案例评析]

让学生判断并列举复分解反应，说明发生复分解反应的条件，由此引入常见物质的检验，这样以学生已有的知识与能力为基础来探讨物质的检验，学生容易接受，也容易调动学生的积极性，激发学生学习的主动性。

设计学生自主探究活动，通过实验体验、小组合作交流总结得出NH

4+、Cl—、SO

4

2—、

K+等的检验方法，培养学生的实验操作技能，提高学生的探究能力。

让学生通过观看实验现象和自己动手实验，了解生活中一些事物的检验方法、几种常见气体的检验方法和一些离子的检验方法，理解物质检验方法的多样性，从而提高发现总是分析问题的能力。

教师可以根据学生的实际情况，选择适当难度的题目让学生来解决，在问题解决的过程中巩固并拓宽对物质检验方法的理解和应用，掌握解决问题的一些方法。

教学过程中，教师要注重引导，创设问题情境，使学生在实验探究过程中，积极思考、及时归纳，掌握常见离子的检验方法，进一步理解常见物质的检验依据。这样的活动设计，让学生在自主探索过程中感受知识的形成过程及应用，有利于提高学生的实验探究能力和应变能力。

让学生比较容易地明确常见物质的检验依据，即都是以物质的某一方面的特征为基

础的。这样也就理解了NH

4+、Cl—、SO

4

2—、CO

3

2—等为什么可用离子特征反应检验法检验，

K+、Na+为什么可用焰色反应法检验。

备课资料

一、物质检验的一般步骤

1.初步试验

（1）外表观察：对固体试样应观察其颜色，光泽，闻气味，检查硬度等；对液体和气体试样，着重注意其颜色和气味。

（2）灼烧试验：对试样加热的过程中，观察试样的变化，一般观察它是否有颜色的变化，有没有气体放出，是否有升华等现象发生。

（3）溶解性试验：通过试样在水中或酸中的溶解性，可获得试样的组成的有关信息。

（4）水溶液的PH值的测定对试样溶液的PH值的测定，可帮助我们初步判断试样中某些离子的存在。由以上初步试验的结果，拟定实验方案。

2.离子的检验

常见离子的检验一般是通过溶液中发生化学反应来实现。用来鉴定离子的化学反应不仅要迅速，灵敏度高，而且要有明显的外观特征。

（1）产生气体：根据反应中产生气体的颜色，气味或产生的气体与特定试剂的反应可检验出某离子。

（2）沉淀的生成或溶解：在试液中加入特定的试剂，观察是否有沉淀产生，沉淀是什么颜色，该沉淀是否能溶解在酸或某种试剂中，根据这些现象，可检出某种离子的存在。

（3）颜色的变化：在试液中加入特定的试剂，观察溶液中颜色的变化，可对试液的性质作出判断。

在物质的检验过程中，由于待检物质中混有杂质，选用试剂不当或试剂不纯，仪器

不洁、检验操作有误等，都会对检验结果产生影响。例如，当CO

32—和SO

4

2-共存时，我们

要检出SO

42-，应先加盐酸酸化，去除CO

3

2-后，再用氯化钡试剂进行检验。

4.检验结果的分析和判断

根据检验过程中所观察到的现象确证试样中存在哪些离子，必须包含可能存在的全部离子，再根据每步检验的现象，肯定或否定某种离子的存在，逐步缩小范围，最终得出正确结论。

二、物质的鉴别

物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。

鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认。可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推出被检验物质

的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。

三、常见气体的检验

四、几种重要阳离子的检验

1、 H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

2、Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、紫色(通过蓝色钴玻璃)、。

3、Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO

4

沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

4、Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)

2沉淀，该沉淀能溶于NH

4

C1溶液，不

溶于过量NaOH溶液。

5、A13+能与适量的NaOH溶液反应生成白色A1(OH)

3

絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液，不溶于氨水。

6、Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO

3

，

但溶于氨水，生成[Ag(NH

3)

2

]+。

7、NH

4

+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试

纸变蓝的有刺激性气味的NH

3

气体。

8、Fe2+能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)

2

沉淀，迅速变成灰绿色，最

后变成红褐色Fe(OH)

3

沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量

新制的氯水后，立即显红色。 2Fe2++C1

2

==2Fe3++2C1- 。

9、Fe3+能与KSCN溶液反应，变成血红色Fe(SCN)

3

溶液；能与NaOH溶液反应，生

成红褐色Fe(OH)

3

沉淀。

10、Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl

2

溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的

Cu(OH)

2

沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+的溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

五、几种重要的阴离子的检验

1、OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

2、C1-能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，

生成[Ag(NH

3)

2

]+。

3、Br-能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。

4、I-能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，

生成I

2

，使淀粉溶液变蓝。

5、S0

42-取样，先加入稀盐酸，没有明显现象(排除Ag+、CO

3

2-、SO

3

2-、PO

4

3-等离子

的干扰）；再加入BaCl

2

，生成白色沉淀。

6、SO

32-浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO

2

气体，该气体能使

品红溶液褪色。能与BaCl

2溶液反应，生成白色BaSO

3

沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色

有刺激性气味的SO

2

气体。

7、S2-能与Pb(NO

3)

2

溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。

8、CO

32-能与BaCl

2

溶液反应，生成白色的BaCO

3

沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，

生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

9、HCO

3-取含HCO

3

-的盐溶液煮沸，放出无色无味的CO

2

气体，气体能使澄清石灰

水变浑浊。或向HCO

3-盐溶液加入稀MgSO

4

溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgCO

3

生成，同时放出CO

2

气体。

10、PO

43-含磷酸根的中性溶液，能与AgNO

3

反应，生成黄色Ag

3

PO

4

沉淀，该沉淀溶

于硝酸。

11、N0

3

-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。